[发明专利]纳米碳化硅制品合成设备及工艺

说明书

本发明涉及纳米碳化硅制品合成设备及工艺，其包括磨粒收集装置、混合液合成装置、辅料添加装置、结合剂制作装置、成分分度装置、成形冲压装置及干燥装置；磨粒收集装置，将磨粒进行收集；混合液合成装置、进行混合液进行混合制备；辅料添加装置、将辅料进行称量；结合剂制作装置，包括对结合材料进行收集的结合剂收集装置、对收集后结合剂进行风干的风干装置、对风干后的结合剂材料进行粉碎的粉碎装置及对结合材料进行配比并形成结合剂的配比罐；成分分度装置，将磨粒、混合液、辅料及结合剂进行混合；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

技术领域

本发明涉及纳米碳化硅制品合成设备及工艺。

背景技术

现有纳米碳化硅制品其线速度一般为35m/s，在国产磨床上使用可以满足磨削要求。现有纳米碳化硅制品所使用的结合剂为烧结型结合剂。烧结结合剂的主要特点是在烧成时所形成的液相量只占一部分，在显微结构中，还存在许多结晶体，属于多相系统。 烧结结合剂常用的原材料为粘土、长石、石英，有时还加入少量的滑石，其化学成份大致波动范围为：SiO255-71％，Al2O317-22％，Fe2O30.2-1.5％，MgO 0.5-2.5％，K2O+Na2O 4-13％。

烧结结合剂所用的原料中，催熔剂含量较少，其碱性氧化物含量亦相应减少。它在高温时形成数量有限的熔体，不易促进碳化硅分解而使砂轮产生黑心废品。

由于烧结结合剂的流动性、反应能力、高温湿润性等都较差，所以它所形成的砂轮结合剂强度较低，致使纳米碳化硅制品的线速度较低。

现有碳化硅烧结结合剂砂轮的硬度不易稳定，原材料质量及烧成温度的波动都能对砂轮的质量产生明显的影响，例如当结合剂原材料中石英粉的粒度组成偏粗或烧成温度偏低时，其砂轮的硬度都可能偏软1-2小级，或者更多，造成硬度不符而成为不合格品。

烧结结合剂的磨削效率较差且易烧伤工件，对加工技术要求较高的磨削已经满足不了要求。特别是随着进口磨床的不断增多，为了提高磨削效率以及加工精度，要求砂轮的线速度由35m/s提高到50m/s，甚至更高。要想提高砂轮的线速度，必须研究出新型的高速结合剂才能达到要求。因此，研究纳米碳化硅制品的高速结合剂并制作出碳化硅高速结合剂砂轮势在必行。

重负荷磨削树脂砂轮是指直径在Φ500mm～Φ1100mm之间，厚度为35mm～120mm，工作线速度为80m/s～120m/s的树脂砂轮。该砂轮被安装于重负荷砂轮磨床上，主要应用于大型钢铁企业生产的钢锭、钢坯、钢板等材料的切割与磨削。

现有技术中重负荷磨削树脂砂轮的制造方法为将磨料、粘接剂及填料按照一定的比例混合后，分批次加入到砂轮模具中并在批次混合物料之间放置玻璃纤维网，使形成砂轮初坯，然后热压成型、烧制而成。传统应用于数控磨床的砂轮通常为树脂结合剂金刚石砂轮，而数控磨床需要高速、高效、耐热、高精度且形面保持性良好的金刚石砂轮。树脂结合剂金刚石砂轮磨削效率高，自锐性好，但其刚性不足、耐热性低、型面保持性不好，抑制了数控磨床性能的发挥。金属结合剂金刚石砂轮具有良好的刚性、耐热性和型面保持性，但其不易修整且磨削效率相对较低，故不被用于数控磨床。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种纳米碳化硅制品合成设备及工艺。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种纳米碳化硅制品合成设备，包括磨粒收集装置、混合液合成装置、辅料添加装置、结合剂制作装置、成分分度装置、成形冲压装置及干燥装置；

磨粒收集装置，将磨粒进行收集；

混合液合成装置、进行混合液进行混合制备；

辅料添加装置、将辅料进行称量；